Storia del chip CCD

Un dispositivo ad accoppiamento di carica è una matrice di microscopici semiconduttori sensibili alla luce incise in un chip a circuito integrato . Funziona spostando pacchetti di carica elettrica da un elemento al successivo nella matrice . La tecnologia è di fondamentale importanza per la fotografia digitale ed elaborazione del segnale elettronico . Come per altre tecnologie, il CCD è avvenuta attraverso una serie di scoperte scientifiche e sviluppi tecnici . Effetto fotoelettrico

Nel 1800 , Alexandre Edmond Becquerel , Heinrich Hertz e altri osservò che la luce , la luce ultravioletta in particolare , prodotta correnti elettriche in metalli e materiali conduttori metallici -like. Nel 1905 , Albert Einstein pubblicato una teoria dell'effetto fotoelettrico , matematicamente che collega l'energia alla luce ai movimenti degli elettroni nei metalli . Con il tempo l'invenzione del CCD , gli scienziati avevano fermamente stabilito l'effetto fotoelettrico come un vero e proprio fenomeno quantificabile .

Semiconduttori e circuiti integrati

semiconduttori sono elementi come il silicio e germanio . Sulla tavola periodica , giacciono parzialmente tra i metalli , che sono buoni conduttori elettrici , e non metallici , che sono buoni isolanti elettrici . Quando miscelato con tracce di impurezze , silicio e germanio preferiscono cariche elettriche positive o negative . Ricerca sulle proprietà di questi materiali ha portato allo sviluppo del transistor nel 1948 . Alla fine del 1950 , ulteriori miglioramenti nella lavorazione del materiale del silicio prodotti i primi circuiti integrati , combinando molti transistor, resistenze e condensatori sullo stesso chip di silicio .
CCD

Nel 1970 , i ricercatori dei Bell Labs Willard Boyle e George Smith, ha sviluppato il primo dispositivo ad accoppiamento di carica . Si tratta di una matrice di condensatori integrato a semiconduttore , passando cariche elettriche da una all'altra fino a quando le cariche arrivano all'ultimo membro della matrice . Lì, un circuito amplificatore individua tensione dell'elemento . Se il CCD ha una copertura trasparente , luce che cade sulla superficie genera cariche elettriche per effetto fotoelettrico. La quantità di carica è proporzionale all'intensità della luce , rendendo il CCD di una fotocamera . Senza una copertura trasparente , le funzioni CCD come un dispositivo di memoria ; ogni elemento memorizza un'istantanea di carica elettrica
Fotocamere

I decenni successivi invenzione del CCD vide sostituire . tubi a vuoto e pellicole come elementi sensibili alla luce nelle fotocamere . Prima CCD , telecamere utilizzati dispositivi detti tubi video da convertire un'immagine in segnali elettronici . Come CCD sono più piccoli , più leggeri , meno costosi e più efficienti , hanno poi sostituiti i tubi di video nelle macchine fotografiche . La comodità della fotografia digitale ha creato un aumento della domanda per le fotocamere ancora basata CCD - , quasi eliminando la fotografia del film per tutti, ma le applicazioni speciali .